马家柚光合特性研究

马家柚是江西省上饶市地方特色柚树。为了掌握马家柚叶片光合特性，利用Li-6400xt便携式光合仪对6年生马家柚的光合特性进行了系统研究。结果表明：马家柚叶片光合日变化为“双峰型”,具有“午休”现象，光合速率最大值出现在上午10:00时，光合速率最大值在4.4～7.7μmolCO₂/(m²·s)之间；马家柚叶片光补偿点在35.1～99.7μmol/(m²·s)之间，光饱和点在1 224.6～1 809.2μmol/(m²·s)之间；马家柚叶片光合速率的在CO₂浓度为1 500μmol/mol时达到最高，此时马家柚叶片光合速率在6.9～26.1μmolCO₂/(m²·s)之间；马家柚光响应曲线和CO₂响应曲线与其生长规律基本一致，最大光合速率随生长期不同呈先上升后降低的趋势。     

不同浓度CO2对马尾松幼苗光合特性及单萜烯释放的影响

【目的】研究CO₂浓度升高对马尾松(Pinus massoniana)幼苗光合特性和单萜烯释放的影响,以了解马尾松挥发性有机物(BVOCs)排放对气候变化的响应机制。【方法】利用开顶式气室(OTC),依据政府间气候变化专门委员会(IPCC)第5次评估报告,设置1 000、750、550 μmol/mol 3个CO₂熏气浓度梯度,并与未经CO₂熏气处理的OTCs中CO₂平均浓度(437 μmol/mol,CK)进行对比,研究了中国南方主要造林树种马尾松幼苗净光合速率、叶绿素含量、气孔导度及单萜烯释放的变化规律。【结果】经过60 d的浓度为750及1 000 μmol/mol CO₂熏气处理,马尾松幼苗的叶绿素总含量下降约 17.54%和29.82%;60 d高浓度CO₂处理的马尾松幼苗在环境大气中净光合速率及气孔导度显著低于对照组,且浓度为1 000 μmol/mol CO₂处理组最低;相较于对照组,CO₂浓度升高使马尾松幼苗的单萜烯释放速率下降,在60 d时达到显著水平。马尾松幼苗的单萜烯释放速率与叶片净光合速率及气孔导度呈显著正相关。【结论】高CO₂浓度条件下,马尾松幼苗叶片光合速率和气孔导度的下降可能是单萜烯释放速率降低的原因。     

温室零浓度差CO2施肥与送风耦合法对番茄生长的影响

 CO₂匮缺与低风速是温室存在的普遍现象,即使在温室通风状态下也不例外。在温室通风时,为减少CO₂逸散、提高CO₂利用效率,采用零浓度差CO₂施肥法同时进行室内送风,并对试验温室与对照温室内番茄冠层净光合速率、CO₂利用效率、番茄冠层蒸腾速率进行调查。结果表明,当太阳辐射强度从383.5 W·m^-2增加到940.1 W·m^-2时,试验温室番茄冠层净光合速率从1.9 g·m^-2·h^-1升高到5.3 g·m^-2·h^-1,比对照温室番茄冠层净光合速率高出1.3~1.6 倍;而试验温室番茄冠层蒸腾速率从0.17kg·m^-2·h^-1升高到0.56 kg·m^-2·h^-1,比对照温室番茄冠层蒸腾速率高出1.2~1.4 倍;CO₂利用效率近似于1。研究表明,在温室通风状态下采用零浓度差CO₂施肥法同时进行室内送风是设施栽培增产的有效途径。     

水稻光合生态特性的初探

用便携式光合作用分析系统测定了不同生育期中水稻叶片的光合速率及其日变化。主要结果如下:(1)晴天,水稻叶光合速率呈单峰曲线,在同样光强下,下午的光合速率比上午的低;阴天光合速率随光强变动而变化。(2)不同叶龄或不同叶位稻叶的光合速率与叶绿素含量成正相关。(3)移栽后秧苗光合速率下降的主要原因是叶片缺水引起的。     

蒜头果(Malana oleifera)幼苗的光合生理生态特征

利用C02光合测定仪分析了引种栽培的蒜头果幼苗叶片的光合补偿点和饱和光强,通过控制叶室的光合有效辐射、C02浓度、温度和相对湿度,分析了叶片的羧化效率和CO2补偿点,并进行光合有效辐射、温度或相对湿度对光合速率影响的研究.蒜头果幼苗叶片光补偿点的光强为8.1μmol.m-2.s-1,饱和光强约为750μmol.m-2.s-1.叶片的羧化效率为0.022 67,CO2补偿点为53.2μmol.mol-1.叶片光合速率在25℃时达到最大值,最适温度为18~31℃.相对湿度在20%~80%的范围内,叶片光合速率随湿度增加而增大,最适相对湿度条件在50%以上.     

超临界CO2材料腐蚀过程动力学与产物热力学研究

针对超临界CO₂动力循环高温承压部件与工质相容性问题，研究了T92耐热钢在600和700℃超临界CO₂环境下的腐蚀过程动力学及其热力学产物。采用分子动力学计算了CO₂在FeCr合金表面的吸附过程，模拟了T92耐热钢在初始氧化阶段原子的迁移和分布规律，并基于腐蚀热力学原理，分析了氧化层和碳化物的分布规律，最后通过高温腐蚀实验进行了验证。研究结果表明：700℃时，T92耐热钢氧化层厚度约为600℃时的13.5倍，氧化层结构为外侧Fe₃O₄层、内侧FeCr₂O₄层，氧化层内部主要为C₂₃C₆型碳化物；CO₂优先吸附于Cr原子(111)表面，当Cr与CO₂发生反应后，部分形成游离态的C沉积于氧化层表面，并以离子的形式向内扩散；腐蚀过程主要由离子扩散控制，扩散速率随着温度的升高而增大。该研究为超临界CO₂材料抗腐蚀性能评估提供了一种复合...     

白桦转BpGH3.5基因叶片早衰突变株的光合特性及生长分析

【目的】植物叶片早衰将影响作物产量和品质,研究叶片早衰机制对于培育耐早衰优良品种具有重要意义。【方法】以转BpGH3.5基因的白桦叶片早衰突变株(G4)、非转基因白桦(WT)及叶片正常的转基因白桦(G21)等为材料,测定其叶绿素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)等光合指标,测定苗高的时序变化规律。【结果】叶片早衰突变影响了叶片叶绿素的合成及积累,突变株的叶绿素相对含量(SPAD)均值为36.08,相对两个对照株系分别下降7.34%、7.48%。叶片早衰突变影响了白桦光合呼吸作用。突变株的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别为WT野生株系的67.54%、64.44%、64.93%,胞间CO₂浓度达到234.33 μmol/mol,显著高于G21对照株系( P<0.05)。突变株的当年高生长显著低于WT、G21 两个对照株系,当年高生长分别是WT、G21 两个对照株系的68.9%、85.0%。利用Logistic方程对3个参试株系当年苗高生长量的变化过程进行了拟合,其系数均高于0.98,同时,通过Logistic方程计算的生长参数揭示了早衰突变株高生长较两个对照株系低的原因是速生期苗高平均生长量(GR)、苗高日生长量的平均值(GD)等生长参数较低。【结论】转BpGH3.5基因的白桦发生了叶片早衰现象,使叶绿素提前降解,影响了光合呼吸作用,进而影响了苗高生长。     

欧美杨107不同冠层光合特性的研究

以欧美杨107（Populus×euramericana cv.Neva）为研究对象,观测了不同冠层的光响应曲线及光合特性的日变化,并分析了影响不同冠层净光合速率的主要生理生态因子。结果表明：光响应新模型Pn=α(1-βI)(I-Icp)1+rI对欧美杨107不同冠层光响应曲线拟合效果较好;由光响应曲线得出冠层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（造林后第1、2、3年所生的轮生枝）的最大净光合速率依次增大,分别为10076、10152、12318 μmol/(m2·s),且净光合速率的日均值亦表现为冠层Ⅰ较小、冠层Ⅱ次之、冠层Ⅲ较大,表明冠层的光合能力由强到弱依次为冠层Ⅲ、冠层Ⅱ、冠层Ⅰ。通径分析表明,对冠层Ⅰ、Ⅱ而言,胞间CO2浓度、空气温度是影响净光合速率的主要因子;对冠层Ⅲ而言,气孔导度、胞间CO2浓度、光合有效辐射、空气温度是影响净光合速率的主要因子。     

两个乌桕新品种苗木光合特性比较

【目的】探讨两个乌桕新品种‘海滨绯红’、‘海滨紫晶’夏季光合特性并进行比较,为乌桕新品种的栽培与推广应用提供理论依据。【方法】盆栽条件下测定2年生嫁接苗叶片光合色素含量、光合日变化、光响应曲线以及CO₂响应曲线,并进行灰色关联分析。【结果】① ‘海滨紫晶’的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)含量以及叶绿素a/b(Chla/b)均高于‘海滨绯红’,其中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量存在显著性差异;② 两个品种8月光合日变化曲线皆为典型的单峰型,无“午休”现象,‘海滨紫晶’净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)的日均值和峰值均显著高于‘海滨绯红’,而胞间CO₂浓度(C_i)则相反;灰色关联分析表明,影响两个品种P_n的主要环境因子是大气温度(T_a)和光合有效辐射(PAR)。与‘海滨绯红’相比,‘海滨紫晶’的P_n与T_a的关联度更大,而与大气CO₂浓度(C_a)关联度较小;③ ‘海滨紫晶’的最大净光合速率(P_n,max)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(R_d)和光补偿点(LCP)均高于‘海滨绯红’,表观量子效率(AQY)低于‘绯红’,其中P_n,max、LSP和R_d存在显著性差异;④ ‘海滨紫晶’的最大光合能力(A_n,max)、CO₂饱和点(CSP)、羧化效率(CE)和光呼吸速率(R_p)大于‘海滨绯红’,CO₂补偿点(CCP)小于‘海滨绯红’,其中A_n,max、CSP存在显著性差异。【结论】两个乌桕新品种在光合特性上均表现出较强的夏季生长适应性。与‘海滨绯红’相比,‘海滨紫晶’光合性能较优,对高温及强光的适应性更强。其较强的光合能力与其在高温强光下所受的非气孔限制相对较小有关,较高的羧化效率和1,5-二磷酸核酮糖(RUBP)再生能力可能是‘海滨紫晶’改善非气孔限制的主要原因,光呼吸可能是其在高温强光下避免光抑制和光破坏的一种机制。     

铜藻应对强光胁迫的光合适应

近年来,以漂浮种群出现的铜藻金潮频繁暴发,其作为一种特殊的生物入侵现象,对海洋生态系统造成巨大负面影响。金潮暴发时,藻体于海水表面漂浮会接受更高的光强,但铜藻应对强光胁迫的光合响应机制尚不明确。设置低光(460μmol/(m²·s))、中光(920μmol/(m²·s))、高光(1 380μmol/(m²·s))3个强光水平,探讨铜藻在强光胁迫下的光合响应及适应。结果显示,经120 min强光处理后,铜藻的光合效率显著降低,最大光化学量子产量(F_v/F_m)随光照时间和强度的增加逐渐下降,高光条件下F_v/F_m值最小。相应地,强光处理后,单位反应中心吸收、耗散的能量以及捕获用于还原质体醌A的能量均显著增加,电子传递受到抑制,低、中、高3个强光水平的最大相对电子传递速率(R_max)较初始状态分别降低了28.83%、40.34%、54.14%。同时,铜藻通过提高光系统Ⅱ反应中心净关闭率、增强非光化学淬灭和提高类胡萝卜素含...     

华北落叶松冠层光合生理特性的空间异质性

【目的】森林生产力取决于树冠的整体光合能力,而树冠不同部位的光合作用具有差异性。深入了解华北落叶松冠层内光合作用的差异,为冠层水平模拟和准确估算森林生产力提供依据。【方法】采用Li-6400便携式光合仪对山西省太岳山20年生和40年生华北落叶松不同层次和不同方位的光合生理特性进行研究。【结果】20年生华北落叶松树冠中上层与下层的净光合速率(P_n)差异显著(P<0.05),而不同方位上的P_n差异不显著; 40年生华北落叶松树冠上、中、下3个层次的P_n差异显著(P<0.05),不同方位上的P_n差异也不显著。影响20年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是羧化效率(V_c)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r); 影响40年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是V_c、气孔导度(G_s)、水汽压亏缺(p_VPD)。20年生和40年生华北落叶松树冠不同层次、不同方位叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量差异不显著。【结论】冠层光合空间异质性是冠层水平模拟和估算森林生产力时必须考虑的因素,这对于从单木到林分的尺度推演和模型拟合具有重要的意义。     

不同种源青钱柳苗期光合特征及变异分析

用Li Cor-6400型光合仪对青钱柳12个种源进行光合指标测定。结果发现:净光合速率(Pn)及蒸腾速率(Tr)日变化表现出双峰("M"形)现象,其两次峰值分别出现在10:00及14:00;胞间CO2浓度(Ci)则呈现相反趋势,大致呈"W"形,峰值出现时间与Pn、Tr一致;气孔导度(Gs)在6:00时有最大值,随后下降,8:00之后表现出与净光合速率变化一致趋势;瞬时水分利用率(WUE)在8:00之前及12:00之后呈上升趋势,8:00—12:00之间WUE呈下降趋势。通过对种源间光合指标差异进行分析,不同种源青钱柳光合指标差异达显著水平。用差异显著的光合相关指标对各种源进行模糊数学隶属值比较,昆明、安吉、庐山、资源及舒城种源相关指标的隶属值位居前五,可初步认定江苏栽种区为光合、水分利用效率较高种源。     

舟山海岛主要造林树种幼苗的光合特性

【目的】比较舟山海岛主要造林树种对光的适应性和耐阴性,探讨树种在海岛植被恢复过程中的配置依据。【方法】使用Li-6400便携式光合仪对普陀樟(Cinnamomum japonicum var. chenii)、舟山新木姜子(Neolitsea sericea)、红楠(Machilus thunbergii)、全缘冬青(Ilex integra)、滨柃(Eurya emarginata)、柃木(Eurya japonica)和厚叶石斑木(Raphiolepis umbellate)等7个树种幼苗叶片的光合日进程、光响应过程等进行测定,并对其光合特性和耐阴性进行比较分析。【结果】红楠净光合速率(P_n)日变化趋势呈双峰型,其他6个树种呈现单峰型,厚叶石斑木P_n显著高于其他树种(P<0.5),普陀樟P_n显著低于其他树种(P<0.5); 7个树种的气孔导度(G_s)与蒸腾速率(T_r)日变化趋势与P_n变化趋势相似,胞间CO₂浓度(C_i)日变化趋势与P_n变化趋势相反; 在光响应过程测定中,7个树种的P_n都随着光合有效辐射(PAR)的增强而增大,达到一定值后不同树种间的表现略有不同; 滨柃的光饱和点(LSP)最高,厚叶石斑木光补偿点(LCP)最高,普陀樟的光饱和点和光补偿点都最低; 对光饱和点和光补偿点进行聚类分析表明,滨柃属于强阳性树种,厚叶石斑木、全缘冬青、柃木、舟山新木姜子为阳性树种; 红楠、普陀樟为耐阴性树种。【结论】在舟山海岛植被恢复过程中,滨柃、厚叶石斑木应配置在全光环境下,全缘冬青、柃木应配置在疏林或灌丛下,红楠、普陀樟、舟山新木姜子应配置在弱光环境中。     

丛枝菌根真菌对盐胁迫下桢楠光合生理的影响

【目的】研究盐胁迫条件下,桢楠接种丛枝菌根真菌(AMF)后叶片光合色素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数的变化情况,以期为桢楠在盐碱地造林提供参考。【方法】采用分光光度法测定叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)含量,采用Li-6400便携式光合仪测定气体交换参数和叶绿素荧光参数。【结果】不同浓度NaCl胁迫下,AMF接种与未接种处理桢楠光合色素含量均呈现显著差异,AMF显著提高了桢楠叶片的光合色素含量。盐胁迫下AMF接种处理后桢楠叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)显著高于未接种处理;AMF接种桢楠叶片的最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)变化不显著,而未接种处理则显著降低;未接种处理的非光化学淬灭系数(NPQ)在盐浓度为300 mmol/L时显著升高,而AMF接种处理的NPQ没有显著变化。双因素方差分析表明,接种AMF对Chl a、Chl b、Car含量和Φ_PSⅡ有显著影响。【结论】AMF通过改善光合色素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数,提高了桢楠对光能的利用能力,从而减轻了盐分对桢楠造成的伤害,表明AMF能够增强桢楠的耐盐性,进而促进桢楠在盐碱性土壤中生长。     

氮肥对茶树春季光合、抗衰老特性及内源激素含量的影响

为明确氮肥施用量对春茶优良品种‘乌牛早'(Camellia sinensis ‘Wuniuzao')春季光合等生理特性和内源激素的动态变化的影响,试验设计土壤施氮量为N1(0.4 g/盆)、N2(0.8 g/盆)、N3(1.6 g/盆)和N4(2.4 g/盆),并利用多重比较分析了施氮后各处理随时间变化的情况。结果表明:①施氮处理后‘乌牛早'叶片的光合能力增强,其中叶片叶绿素含量(SPAD值)、净光合速率(P_r)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)显著增加,胞间二氧化碳浓度(C_i)显著降低,且以N3处理最好,以上各指标分别较对照增加24.36%、26.06%、32.29%和24.49%,C_i较对照降低7.35%。②施氮处理后‘乌牛早'叶片的抗衰老能力增强,以N3处理最强,SOD活性和MDA含量分别是CK的1.14倍和0.75倍。③施氮处理后‘乌牛早'嫩芽中生长素、赤霉素和玉米素含量增加,脱落酸含量降低,以N3处理为最优,各指标分别较CK增加了43.22%、69.08%和54.91%,脱落酸含量较对照降低12.04%。试验表明,春季施氮量为1.6 g/盆时,‘乌牛早'叶片存在较高的光合、抗衰老特性及内源激素含量,说明在春茶生长季增施一定的氮肥能增加茶叶片光合能力延缓叶片的衰老。     

NO2胁迫下两种鹅耳枥的光合生理特性变化

【目的】评价欧洲鹅耳枥和普陀鹅耳枥对NO₂胁迫的耐受力,为选择抗大气污染的园林树种提供参考。【方法】以12.0 mg/m³的NO₂对欧洲鹅耳枥和普陀鹅耳枥1年生幼苗进行熏气处理,熏气时间分别为胁迫零点(0 h,CK)、1、6、12、24、48、72 h,以及熏气后30 d测定两种鹅耳枥幼苗的光合生理指标和叶绿素荧光特性,分析不同NO₂熏气时间与苗木光合生理响应特征的关系,比较两种鹅耳枥对NO₂胁迫的适应性。【结果】NO₂胁迫后欧洲鹅耳枥具有较高的最大净光合速率(P_n,max)和暗呼吸速率(R_d),较低的光补偿点(LCP)和较高的光饱和点(LSP),表明欧洲鹅耳枥在较宽泛的光照强度下能够正常生长;欧洲鹅耳枥与普陀鹅耳枥的NO₂熏气1 h处理组最大PSⅡ光能转换效率(F_v/F_m)值增加,在6 h处理中仅欧洲鹅耳枥的F_v/F_m值增加,PSⅡ活性增强,用于光合电子传递的能量增多。【结论】推测认为欧洲鹅耳枥能够在NO₂胁迫下有序适应外界不良环境,耐受性更强。这对城市道路树种选择与植物配置具有重要意义。     

高频度模拟酸雨胁迫条件下菲白竹的光合响应

为了探讨竹类植物对高频度酸雨胁迫的光合响应特性及其机制,以园林观赏竹种菲白竹(Pleioblastus fortunei)为材料,通过模拟不同强度酸雨(pH=2.0、3.0、4.0)高频度处理,研究其对叶绿素含量、光合作用日变化及叶绿素荧光特性的影响。结果表明:各胁迫处理组均导致菲白竹叶片叶绿素相对含量下降,酸度越强,降幅越大。酸雨胁迫导致光合速率日变化从对照的“单峰型”向“双峰型”转变,呈现明显的“午休”现象。随着胁迫强度的增加,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)均呈下降趋势,而胞间二氧化碳浓度(C_i)总体上则呈上升趋势,表明酸雨胁迫抑制光合速率主要由非气孔限制所致。不同强度的酸雨胁迫均使菲白竹PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)、PSⅡ有效光化学效率(F_v'/F_m')、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学淬灭系数(q_P)显著降低,而非光化学淬灭系数(q_NPQ)显著增加。经过1个多月的恢复期,pH 4.0处理组各荧光参数恢复趋势明显; 而pH 2.0处理组则无法恢复,表明菲白竹对pH 4.0的酸雨胁迫处理表现出较强的自我修复能力。其中,q_NPQ的增强可能是菲白竹防御酸胁迫下光破坏的一种重要机制。     

设施农业增施CO2利用效率的影响因素及调控策略

 为提高设施农业增施CO₂的利用效率和经济效益,减少CO₂的逸散损失,降低成本,本研究以增施CO₂利用效率计算方法为基础,分析了增施CO₂利用效率的可能影响因素,探讨了提高CO₂施肥经济效益的有效技术与方法。分析表明,影响增施CO₂利用效率的主要因素为设施的换气次数、设施内外CO₂浓度差和植物的光合能力。因此,在进行CO₂施肥时,应综合考虑植物种类、生育阶段、栽培条件及其他环境要素等条件,选择适宜的CO₂增施方法、施肥浓度和施肥时间。